Ultrabanda ancha (UWB) para la Internet portátil

Esta banda representa una de las tecnologías de radiofrecuencia más esperadas, ya que permite transmitir datos a muy alta velocidad en una gama muy amplia de frecuencias y a niveles de potencia muy bajos. Cabe citar el interfuncionamiento en los hogares y otras aplicaciones de corto alcance y gran anchura de banda como uno de los usos más prometedores de la UWB. Del mismo modo que los pequeños transmisores de radio FM permiten entregar programas a escasa distancia de la radio de un automóvil a partir de un reproductor portátil MP3, la tecnología UWB puede utilizar el espectro en una zona reducida para acrecentar la conectividad, sin por ello ocasionar interferencia a otros servicios. Además los dispositivos de comunicaciones UWB pueden emplearse para distribuir inalámbricamente servicios tales como telefonía, cable e interfuncionamiento de computadores en un edificio de oficina, o en una vivienda.

La tecnología UWB se ha utilizado durante cierto tiempo en el marco de aplicaciones de radar que hacen posible detectar particularidades subterráneas y se está desarrollando actualmente en favor de nuevos tipos de sistemas de formación de imágenes que, en situaciones de crisis o emergencia, permitirán que los bomberos y el personal encargado de operaciones de rescate localicen a personas enterradas bajo escombros o muros derruidos. Es posible recurrir también a los dispositivos de formación de imágenes UWB con el fin de mejorar la seguridad en la industria de la construcción y remoción de viviendas, ya que permite localizar barras de acero de refuerzo en el cemento armado, o postes de tabique, cables eléctricos y tuberías ocultos en las paredes. Incorporados a los sistemas diseñados para evitar colisiones, los dispositivos UWB pueden mejorar, por otra parte, la seguridad de los automovilistas (http://www.uwb.org/faqs.html).

Una característica que llama la atención en los sistemas UWB es su capacidad para comunicar por debajo del umbral mínimo de ruido, denominado con frecuencia “capa de ruido subyacente” (véase la Figura 1). En efecto, todos los dispositivos electrónicos producen radiaciones a distintas frecuencias, sea que estén diseñados para radiar o no. Esto hace que produzcan al menos un mínimo de interferencia, conocida comúnmente como umbral mínimo de ruido. Amparados por las correspondientes licencias, los ingenieros construyen dispositivos que pueden tolerar niveles de interferencia algo superiores al mínimo, lo que quiere decir que deben ser capaces de enviar y recibir señales por encima del umbral mínimo de ruido (véase en el recuadro "La capa de ruido subyacente garantiza un hogar tranquilo").

Por recurrir a una amplia gama de frecuencias, la UWB permite la transmisión a través de objetos; entre otros, paredes y suelos. La UWB puede penetrar a través de obstáculos densos que podrían menoscabar considerablemente la comunicación, si se utilizaran ondas radioeléctricas de alta potencia y banda estrecha. Las señales transmitidas en UWB penetran estos objetos densos en lugar de rebotar contra ellos, lo que reviste especial importancia para las aplicaciones de radiocomunicación que experimentan problemas de multitrayecto. El multitrayecto es un tipo de distorsión de la señal que sobreviene cuando después de la señal original llega al receptor una señal reflejada, “confundiendo” a éste.

Buen ejemplo de multitrayecto es el caso del deterioro de la recepción en la radio de un automóvil detenido ante un semáforo en rojo, siendo así que si se hiciera avanzar al automóvil unos cuantos metros, se mejoraría la señal. La señal se deteriora momentáneamente, debido a que la radio recibe además de la señal original un eco ligeramente retardado, señal y eco que se cancelan recíprocamente. Hacer avanzar por poco que sea el automóvil elimina el “eco” y permite volver a escuchar normalmente la radio.

Los sistemas UWB recurren a un método de transmisión de datos distinto del que caracteriza a la radiocomunicación típica. Las tecnologías de radiocomunicación tradicionales utilizan una onda portadora para enviar información de datos. La onda portadora se sintoniza a una frecuencia prefijada y los datos se sobreimponen en la onda, ajustándolos para ello a su frecuencia o su amplitud. En este sentido, pueden citarse como ejemplos la radiodifusión FM y AM. Los dispositivos UWB resultan diferentes, ya que, contrariamente a lo que ocurre, por ejemplo, en el caso de las portadoras de la radiodifusión FM y AM, utiliza impulsos muy rápidos para representar los ceros y los unos de la comunicación digital.

La UWB ofrece la posibilidad de acrecentar extraordinariamente la eficiencia en la utilización del espectro, motivo por el cual lo primero que las instancias decisorias deben decidir es si esta tecnología funciona como se indica en su publicidad. En todo el mundo los gobiernos están comenzando a formular políticas sobre UWB, ya que los beneficios de esta tecnología pueden ser considerables. Esta tecnología funciona en una amplia gama de frecuencias, estén sujetas a licencia o no, y un gran número de licenciatarios siguen muy de cerca su desarrollo. Un hecho que no debe sorprender es que muchos licenciatarios se muestren escépticos ante el temor de que una “tecnología no probada” ocasione problemas en las bandas que han pagado.

Es posible que la UWB modifique radicalmente la forma en que el regulador considera la concesión de derechos con respecto a la utilización del espectro. En los Estados Unidos la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) ha tomado muy en serio a la ultrabanda ancha. Tan es así que aprobó una versión de baja potencia de dicha tecnología en febrero de 2002. En un primer momento preocupaba que las señales UWB interfiriesen con el sistema de navegación GPS, pero después de realizar un gran número de pruebas, la FCC determinó que la UWB no ocasionaría problemas significativos a bajos niveles de potencia. La FCC adoptó una actitud cautelosa respecto a la UWB y limitó las posibilidades de recepción y transmisión de dicha tecnología a unos 10 metros, distancia que bastaba para el interfuncionamiento dentro de las viviendas. Si los sistemas que se están diseñando funcionan según lo previsto, la FCC ha señalado que estaría dispuesta a ampliar los límites de potencia estipulados en la normativa inicial.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones ha encomendado, por su parte, la realización de estudios técnicos a un Grupo Temático de su Sector de Radiocomunicaciones (UIT–R) con el fin de examinar la forma en que la UWB puede coexistir con otros servicios de radiocomunicación. Se espera que estos estudios concluyan en 2004.

Es probable que el papel que desempeñe en el futuro la UWB sea similar al de otras tecnologías WLAN. De ser así, se responderá a la contradicción que supone la necesidad de contar con una conexión alámbrica muy rápida y la multitud de dispositivos que se utilizan en los hogares. Entre los ejemplos que cabe citar al respecto figura el hecho de transmitir en una vivienda señales de televisión de alta definición (HDTV) a todas las televisiones y computadores de la familia. Asimismo, la UWB puede utilizarse como sustituto del cable entre reproductores DVD y aparatos de televisión, debido a las grandes velocidades y la sólida conectividad que permite. Una vez que se perfeccione esta tecnología, cabría la posibilidad de utilizarla en exteriores a niveles de potencia más elevados.